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Extrēmus在斯坦福收获好评,创新技术路线将真正满足分布式商业应用落地

Extrēmus在斯坦福收获好评,创新技术路线将真正满足分布式商业应用落地

Xtecher原创 丨 行业洞察

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2018-07-09

Xtecher

Xtecher特稿作者

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78日,EMSECO基金会负责人Tom Qi在美国斯坦福大学进行了有关Extrēmus 平台的分享,这亦是这个创新性的区块链底层应用操作平台首次对外公开。

 

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 EMSECO基金会负责人Tom Qi


相较于传统的链式结构,Extrēmus采用了 DAG结构并在此基础上进行创新,确保高可扩展性的同时,解决了 DAG的方案一致性较差的问题,真正兼顾了高扩展性、强一致性和安全性,这一创新的方案,获得了高校专家和硅谷技术大咖们的一致认可和支持,并在现场建立了硅谷Extrēmus开发者社群,为Extrēmus生态系统的完善打下了坚实的基础。

 

Tom Qi表示,Extrēmus创新的技术路线充分考虑了开发者的实际需求,将真正为分布式商业应用落地提供稳定的基础平台。

 

兼顾高可扩展性、强一致性和安全性

 

受比特币生态系统的启发,各个行业都在开发基于不同协议的去中心化应用平台。然而到目前为止,现有的区块链生态系统大多数选择单链作为其数据序列化方法。虽然它具有稳定性和一致性的特点,但是在其上进行DApp的开发却受到了极大的限制。

 

与以上不同的是,另一种数据序列化方案将账本抽象为有向无环图(简称DAG),它由许多顶点和边缘构成,每条边从一个顶点指向另一个顶点。DAG根据每条边从较早的一个指向较后一个,可以生成一个由顶点构成的拓扑序列。由此带来的是,DAG结构可以支持超高吞吐量,将极大地提高可扩展性。

 

而作为基于DAG结构的强大基础架构,高可扩展性正是Extrēmus的天然特征和优势。这将保持很高的交易吞吐量。同时,节点分层管理模型和筛选区块生产者的投票方案保证了区块链生态系统完美的服务质量。

 

然而,DAG结构的方案同样有着天然的弱势,即一致性较差。如果不同计算节点收到的DAG结构不规则而无法实现同步,那么这个分布式账本平台将会彻底崩塌。这也是众多采用DAG结构平台面对的问题,为了实现吞吐率和一致性之间的平衡,不得不大大降低吞吐率,导致影响系统的可扩展性。而Extrēmus经过不断地探索和努力,已经能够较好地解决这一问题。

 

Tom Qi介绍,受Iota、Byteball、El和Cosmos等方案的启发,Extrēmus提出了Jigsaw-puzzle模型来整理区块在DAG中的状态,其中拼图块对应于DAG中的节点区块。Jigsaw-puzzle模型明显降低了区块排序算法的收敛时间。

 

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Jigsaw-puzzle模型

 

在Jigsaw-puzzle模型中,每个拼图块都会被编号,并且不同编号的拼图块将被添加到DAG图形中的不同位置。因此,在接收到拼图块时,不同的计算节点会及时发现哪些区块丢失了,并快速向其他节点发起申请,请求丢失的区块,尽可能使不同计算节点接收到的DAG图形保持一致。

 

通过结合Jigsaw-puzzle模型,Extrēmus为DAG上的数据提供了全线性排序,使其一致性明显加强。这将保证Extrēmus的高吞吐量,Tom Qi透露,“目前Extrēmus内测中300个节点平均tps已经达到5万,足够满足现阶段的市场需求,而按照规划,我们未来有信心突破百万tps。”

 

与此同时,去信任化作为Extrēmus生态系统设计目标的首要目标之一,意味着用户在不必信任网络中任何单一个体的情况下,可以对区块生态系统的安全性充满信心。

 

高可扩展性、强一致性和安全性已经成为Extrēmus平台的标志性特征,除此之外,友好的开发环境、提供免费使用、通过具有兼容性的虚拟机与Ethereum和EOS兼容、公平、健康的经济模型以及完善的社区支持等服务,将使得开发者和参与者十分方便开发,同时获得充分的激励。

 

创新共识协议收获认可

 

Jigsaw-puzzle模型构成了共识算法中的关键步骤。同时为了满足Extrēmus的高性能、可管控性和安全性,在共识协议层面,Extrēmus也做了大量创新。

 

基于拥有良好安全属性但可扩展性差、计算成本过大的PoW共识算法,以及DPoS共识机制在性能和可管控性方面的明显优势,Extrēmus结合Phantom的启发来使得两个方案得到优势的最佳互补。因此,Extrēmus提出了创新性的共识机制,这是一个融合了Phantom、DPOS和PoW优点的混合共识算法,下图显示了算法的基本操作流程:

 

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相较于经典共识算法,创新的Extrēmus共识机制体现了如下优势:

 

1)基于Dag的序列化方案取代了经典DPOS中的令牌环方案,这极大地提升了系统吞吐量的上限,并进一步缩短了交易平均确认时间。

 

2)分层节点管理模型有助于原始Phantom从开放网络中将大多数非协作节点隔离出去。同时,它极大地增加了控制或扰乱生态系统的成本。此外,由于限制了非协作节点的参与度,交易排序算法的收敛时间有效地减少,这明显提高了系统的可扩展性。

 

3)对投射链的数据分析与性能评分算法相结合,使投票过程更加清晰、公平。它还可以快速发现恶意节点,以避免其对生态系统的持续破坏。

 

4)实现了服务节点和区块生产者之间公平和去信任的流动性,这降低了中心化的风险。

 

5)该方案是细粒度的,并留出足够的空间与健康的经济模型和激励机制相结合。

 

无疑,上述优势使得Extrēmus相较于现有的去中心化应用平台具备明显优势,创新的共识机制也获得现场的专家、学者的好评和认可。

 

区块链领域的安卓平台

 

自JigsawDAG模型在2017年10月诞生以来,Extrēmus技术团队不断进行探索和优化,已经取得了长足的进步,使得基础架构拥有了相当程度的吞吐量和稳定性。2018年6月,Extrēmus测试网上线,参与的开发者获得了良好的体验。按照规划,今年9月,Extrēmus将实现主网上线,2019年4月发布Extrēmus生态系统。

 

面对未来,Tom Qi希望希望脚踏实地地带领团队帮助Extrēmus健康发展并向前迈进,为Extrēmus生态系统初期提供基础设施、必要工具和服务。

 

他表示,任何领域的技术都不会大跃进式的发展,Extrēmus在开发的同时还会同国内外顶级大学实验室合作持续研究技术迭代的方案,始终保持技术方面的领先性。同时,相对于市场上众多动辄过百万tps的宣传,极链更重视的是系统的可用性。Extrēmus的tps足够满足现阶段市场需求,安全性能足够强大,在此基础上,将充分践行社区分布式治理的理念。

 

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而为了加快建设开放、自我完善的Extrēmus生态系统。Extrēmus除了在活动现场建立了硅谷Extrēmus开发者社群外,还正在全球为范围内建立开发者社群,希望基于强大的分布式应用开发平台,吸引优秀的开发者参与进来,加快分布式商业营业落地,促进Extrēmus生态系统的完善。

 

Extrēmus凭借完备的基础架构和解决方案,令现场的高校开发者获益匪浅,基于其高效、稳定、安全的特征,被认为是“区块链领域的安卓平台”。在区块链技术不断发展和行业方兴未艾之时,相信Extrēmus能够凭借创新和突破,加快实现区块链技术的价值,促进分布式应用的商业落地。

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